(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気モータにより作動するプッシャーであって、作動設定点に応じて摩擦要素に選択的にブレーキ力を付与するプッシャーが設けられたアクチュエータを備える、航空機の車輪のための電気機械式ブレーキを制御する方法において、
ブレーキ設定点（Ｆ）から、ブレーキアクチュエータのための公称位置設定点（Ｘ）を決定する手順と、
前記ブレーキ設定点（Ｆ）から、そのブレーキ設定点に相当する力を加えるために前記アクチュエータのモータに本来流れるべきである参照電流（ｉ＊）を見積もる手順と、
前記参照電流（ｉ＊）と前記アクチュエータのモータに実際に流れている電流（ｉ）とを比較し、位置補正値（ｘcorr）を推定する手順と、
前記位置補正値を前記公称位置設定点（Ｘ）に加算することにより前記アクチュエータのための補正された公称位置設定点（Ｘcorr）を得る手順とを含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記位置補正値は増加のみ可能であり、
前記アクチュエータのモータに流れている前記電流（ｉ）が前記参照電流（ｉ＊）よりも少ない場合にのみ、前記増加が生じる方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、
前記参照電流（ｉ＊）と前記アクチュエータのモータに流れている前記電流（ｉ）との偏差が最大値（Δｉmax）を超えると、前記偏差が前記最大値で飽和される方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、
前記較正された偏差が積分される方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法において、
前記アクチュエータが、前記参照電流（ｉ＊）の計算が前記アクチュエータのモータに流れている実際の電流を反映しない状況に置かれていることが検出されると、前記補正値は無効化される方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、
前記補正値を無効化することは、そのときの電流値で前記位置補正値を妨げることである方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法を実施する装置において、
ブレーキ設定点（Ｆ）を受ける入力部と、
前記アクチュエータのモータに流れている前記電流（ｉ）の測定値を受ける入力部と、
前記ブレーキ設定点（Ｆ）に応じて前記アクチュエータのプッシャーに対する公称位置設定点（Ｘ）を算出するための算出手段と、
前記ブレーキ設定点（Ｆ）と前記アクチュエータのモータに流れている前記電流（ｉ）とに応じて位置補正値（ｘcorr）を算出するための算出手段と、
前記公称位置設定点に前記位置補正値を加えた合計を送信する出力部とを備える装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膨張に対する補正を行う乗り物用ブレーキの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗り物の車輪に対するブレーキシステムは、乗り物を減速するようなブレーキトルクを生じさせるため、摩擦要素に力を加えるブレーキアクチュエータ（油圧式または電気機械式であってもよい）を備える。
【０００３】
航空機において知られる多くのブレーキ制御システムは、油圧ブレーキに対しては圧力に、電気機械式のアクチュエータを有するブレーキに対してはプッシャーによって加えられる力かもしくはプッシャーによって与えられる変位のいずれかに変換される設定点を使用する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電気機械式のブレーキでは、アクチュエータの位置の制御が、ブレーキ時にブレーキの構成要素に生じうる膨張に関連する特定の問題を引き起こす。非常に強くブレーキをかける場合、例えば離陸をやめた後の十分に負荷された飛行機にブレーキをかける場合、ブレーキの摩擦要素により発生する熱が非常に大きくなって、その摩擦要素が設けられたトーションチューブを膨張させるおそれがあり、アクチュエータのプッシャーを所与の位置とするための力の水準を減少させるという結果を引き起こす。
【０００５】
特に、炭素製の摩擦要素を備えたブレーキを用いるとき、摩擦要素自体の膨張はその摩擦要素が取り付けられた金属製のトーションチューブの膨張と比べて大変小さく、非常に大量の熱が発せられた場合には、アクチュエータのプッシャーを所与の位置とするためのブレーキ力の低下をもたらしうる。
【０００６】
本発明の目的は、膨張の潜在的影響を弱めるのに役立つ方法で、ブレーキの位置を制御することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明を実施するために、摩擦要素と共に移動可能なプッシャーを作動する電気モータを有する少なくとも１つの電気機械式ブレーキアクチュエータを備えたブレーキであり、力の設定点に応じたブレーキ力を生ずる乗り物用ブレーキを制御する方法として、以下の手順を含む方法が提供される。
・力の設定点に基づいてプッシャーのための公称位置設定点を見積もり、
・並行して、その力の設定点と等しい力を生ずるための所与の参照状況において電気モータに流れる参照電流を見積もり、
・参照電流と実際にモータに流れている電流とを比較し、モータに流れている電流が参照電流よりも少なければ、上述の比較から位置補正値を推定し、
・位置補正値を公称位置設定点に加算する。
【０００８】
これにより、モータに流れている電流が参照電流よりも少なければ、プッシャーが公称位置設定点に一致した位置に置かれているにも拘らず、プッシャーは加えていると想定される力よりも小さい力を生じている。これは、膨張によりトーションチューブが伸びて、力の設定点から公称位置設定点を推定するのに用いたモデルではもはや表されないような場合に起こりうる。そのような状況で、プッシャーによって摩擦要素に実際に加えられる力を増加させるため、公称位置設定点に加算される位置補正値が決定される。
【０００９】
本発明は、本発明の方法の特定の実施形態のブロック図を構成する一つの図面を参照しつつ、以下の説明を考慮してより良く理解さよう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の方法の特定の実施形態のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、変位が制御される電気機械式のアクチュエータを有する型式の航空機のブレーキに適用する場合について、以下に説明する。コンピュータ（図示しない）はブレーキ設定点Ｆを生成する。この設定点は、アンチロック保護システムにより、すなわち車輪のスリップ率を絶えず確かめて車輪ロックのいかなる開始をも検出し、その結果として、ブレーキ設定点Ｆを低減して車輪のロックを避けるシステムにより、高頻度で補正される。
【００１２】
既知の方法によれば、コンバータ１は、ここでは非線形のモデルを用い、ブレーキ設定点Ｆをアクチュエータのプッシャーにとっての公称位置設定点Ｘに変換する。公称位置設定点Ｘは、公称位置設定点Ｘがブレーキ設定点Ｆにおける低周波数成分と高周波数成分とを同時に考慮するように、アンチロック保護の動作速度に対応する高頻度の計算により算出される。
【００１３】
本発明では、補正された公称位置設定点Ｘcorr＝Ｘ＋ｘcorrを得るために、加算回路２０で公称位置設定点Ｘに加算される位置補正値ｘcorrが算出される。この位置補正値ｘcorrは、アクチュエータのモータに実際に流れている電流と以下に示される方法で見積もられた参照電流との偏差を考慮し、低周波数で算出される。
【００１４】
初めに、所与の参照状況における設定点Ｆの力と等しい力をプッシャーに生じさせるための、アクチュエータの電気モータに流れる参照電流ｉ＊が見積もられる。
【００１５】
より正確には、プッシャーによって摩擦要素に付与される力は、モータの回転の動力学を支配する次式によって求められることが知られている。
Ｆ＝ｒ・η｛Ｋ・ｉ−Ｃs−Ｃv・Ω−Ｊ・ｄΩ／ｄｔ｝
【００１６】
ここで、Ωはモータの回転速度、Ｊはモータの軸に転換されるようなアクチュエータの慣性、Ｋは比例定数、ｉはモータに流れる電流、Ｃsは固体摩擦トルク、Ｃvは粘性摩擦トルク係数、Ｆはプッシャーによって摩擦要素に付与される力、ｒはモータの回転運動がプッシャーの並進運動に変換される比率、ηはモータとプッシャーとの間の結合効率である。
【００１７】
アクチュエータが定常状態（静止、もしくはゆっくりとした定速運動）の下に置かれた参照状況においては、加速度の項は小さく、固体摩擦と粘性摩擦の項も、関与する力と比べるとわずかである。さらに、効率ηは一定である。アクチュエータがその参照状況に置かれているとき、プッシャーによって生じる力は、アクチュエータのモータに流れる電流と関係があるとして次の関係式によりほとんど誤差なく見積もることが可能である。
Ｆ≒ｒ・η・Ｋ・ｉ
【００１８】
したがって、アクチュエータがそのような参照状況に置かれていれば、設定点Ｆの力と等しい力を加えるためには、次式によって求められる参照電流ｉ＊がアクチュエータのモータに流れる必要がある。
ｉ＊＝Ｆ／（ｒ・η・Ｋ）
【００１９】
この参照状況は、ブレーキ作動時に実際にしばしば遭遇する。それは、特に、アンチロック保護のための突然の補正がなければ、プッシャーがディスクに力を加えることに対応する。
【００２０】
図では、次式によって求められるゲインＫ２を乗算器２で掛けることにより参照電流ｉ＊が算出される。
Ｋ２＝１／（ｒ・η・Ｋ）
【００２１】
参照電流ｉ＊は、アクチュエータの電気モータに実際に流れている電流ｉの測定値を取り込む負の入力部を有する比較器３の、正の入力部に送られる。
【００２２】
比較器３からの出力Δｉは、較正された偏差Δｉsatを出力するように、０と最大飽和値Δｉmaxとの間で出力を飽和させる飽和回路４に送られる。その較正偏差の出力は、それから積分器５に送られ、最終的には、ゲインＫ３を掛ける乗算器６に送られ、積分器５からの出力が位置補正値ｘcorrに変換され、この補正値が公称位置設定点Ｘに加算される。
【００２３】
飽和回路４の動作により、アクチュエータに流れる電流ｉが参照電流ｉ＊よりも小さいときだけ、すなわち加えられた力が加えられるべき力よりも明らかに小さいときだけ、位置補正値ｘcorrが増加する。
【００２４】
実際、そのような補正が生じやすい状態は、大量の熱を発生するブレーキング状態であり、その状態はブレーキのトーションチューブの膨張をもたらし、それにより、加えられた力を不所望に減少させる。これは、したがって非常に強力なブレーキングである。そのような状況下でプッシャーがディスクに接触すると、アクチュエータが必要とされる力を加えている場合に、電気モータに流れるべき参照電流ｉ＊を容易に見積もることが可能な参照状況に、ブレーキが置かれていると正当に考えられる。測定された電流ｉが参照電流ｉ＊よりも小さければ、力の設定点Ｆから公称位置設定点Ｘを算出するためにコンバータ１で用いられる非線形モデルはもはやブレーキの状態を反映するものではない。これは、大量の熱を発生し、それによって測定やモデル化が困難な膨張のレベルに至ったときに起こりうる。本発明により行われる補正は、このように非線形モデルとブレーキ状態との不一致を補償する役目を果たす。
【００２５】
本発明の特別の態様によると、中立化部７は、アクチュエータの動作状態が、参照電流の計算がアクチュエータに流れる実際の電流を反映する参照状況に確かに一致しているか否かを絶えず検証する。計算が反映されないようなアクチュエータの動作状態であれば（例えばアンチスリップ保護装置からの補正のため、プッシャを急加速する段階の間）、中立化部７は、偏差Δｉがいつも負となるようにゼロの出力を送信する。それにより飽和回路４は、較正された偏差Δｉsatとしてゼロを送信し、積分器５はそのときの電流値を変わらずに維持する。したがって、位置補正値は、見積もられた電流ｉ＊がアクチュエータの電気モータに流れる電流を反映していないアクチュエータの動作状態に対し、無効にされる。実際には、保護部材は、アクチュエータが参照状況に置かれているか否かを決定するため、プッシャーの位置と速度などの動作パラメータ、およびモータに実際に流れる電流ｉを考慮する。
【００２６】
例えばアクチュエータのプッシャーがディスクに係合した結果として、プッシャーとディスクとの間の接触が検出される度に、位置補正値をゼロにリセットするように構成することが好ましい。
【００２７】
本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲により定められた範囲内にあるいかなる変形にも及ぶ。
【００２８】
特に、単なる乗算器２によってブレーキ力の設定点から直接参照電流を決定するようにしたが、より精密な方法、例えばモータの回転速度の信号に依存して異なり得る結合効率ηの値を考慮し、参照電流を決定することもでき、さらにより精密な方法、すなわち前もって較正されたＣsとＣvを用いた次のタイプの較正モデルを用いることにより参照電流を決定することもできる。
ｉ＊＝１／Ｋ｛Ｆ／（ｒ・η）＋Ｃs＋Ｃｖ・Ω｝
そのような場合、加速項がもはや無視できないような非常に急な加速状況を除き、参照状況はアクチュエータのほとんど全ての実用的な動作状況をカバーする。
【符号の説明】
【００２９】
１    コンバータ
２    乗算器
３    比較器
４    飽和回路
５    積分器
７    中立化部
【図１】
0005149221.tif 000002